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比亚迪全系列配“刀”会给新能源汽车行业带来什么?

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日前,比亚迪在重庆召开发布会,发布了使用刀片电池的全新车型,至此,比亚迪将在全系车型中使用刀片电池,这是对新能源汽车行业的一次拨乱反正。

最近几年新能源汽车行业在前几年补贴指挥棒下已经走到了非常危险的境地,比亚迪做刀片电池是对行业的一次矫正。能做刀片电池,是比亚迪常年来垂直整合实力的体现,这个刀片电池会被比亚迪的业绩带来提升。

特斯拉开启的魔盒

新能源汽车的电池问题并不是一个新问题,早在百年前就有电动汽车,1972年宝马、就用铅酸电池制造过汽车。

铅酸电池的性能大家很清楚,这个汽车当然续航和速度都不行,只是能跑,缺乏实用性。

进入2000年以后,锂电池兴起,当时大家认为汽车上可用的是磷酸铁锂和锰酸锂。

我们看到这两种晶体里面的锂离子还是被层层包围的。而当时容量比较大的钴酸锂,被认为用到汽车上是不合适的。

在特斯拉出现以前,大家认为钴酸锂电池适合用到笔记本电脑、手机上面。汽车上只能用磷酸铁锂或者锰酸锂,而两者的性能当时都不算理想。

这个时候,特斯拉出现,特斯拉最早没有三元电池用,就是用高危险的钴酸锂,但是特斯拉发展出一套BMS技术,用成品的18650小电池组成电池包,软件管理充放电,提升安全性,用液体散热保持温度一致性,用高强度外壳保护电池不被挤压或者刺穿。

最后,特斯拉让高风险电池,通过组成电池包提升安全性,可以用到汽车上面去。

正是这种高风险高能量电池,让特斯拉有了同时代最强的续航,获得了资本青睐,但是这也打开了潘多拉魔盒。

在特斯拉之后,磷酸铁锂电池的发展受到压制,乘用车纷纷开始学特斯拉,把危险性更高的电池,通过电池包安全处理后用到汽车上面。三元电池出现后,业界也不断用高容量高风险的电池迭代低风险低容量的电池。

三元电池从532发展到622,又发展到811,容量越来越大,但是危险性越来越高。

2021年1月,上海一起特斯拉入库自燃,好在车主反应快没有造成人员伤亡,此前,2019年还有过车库剧烈自燃。在美国,特斯拉也是多次自燃。依靠电池包管理危险电池的思路,是有一定问题概率的。

跟着补贴走的中国电动车

中国电动车比亚迪算先驱,但是很长一段时间,比亚迪走的很孤独,一直到特斯拉热起来以后,中国才开始出政策支持电动车发展。

中国的补贴政策,一开始定的漏洞很多,按照里程高额补贴,结果是一大堆老头乐生产出来骗补。同样跑100公里,老头乐车小成本低,成本3万,骗15万补贴,卖给自己公司18万,骗完了补贴,还可以分时出租再赚一笔。

后来,补贴说,卖出去还要看里程,电动车公司就雇人开车来回跑里程骗补。

几年下来,财政发现自己的政策漏洞太多,于是大幅提升了补贴里程的门槛。

这个时候,中国电动车,就是不计后果的使用811三元电池,反正里程到了就有补贴,续航看起来就长,至于安全性,交给电池包吧。

结果就是全国一年仅仅媒体公开报道的新能源汽车自燃事件就有124起。

如果,下一步811的三元电池包连续出问题,很有可能影响整个电动车行业的发展,而超长的里程并不能完全解决里程焦虑。有充电的地方,每天开不到多少公里就可以补电,没有充电的地方,里程再长也有用完的时候。

随着,补贴的退坡,更安全、循环寿命更长的磷酸铁锂回归视线。比亚迪也把磷酸铁锂也发展出刀片电池。

刀片电池强在哪?

比亚迪的刀片电池,材料还是磷酸铁锂材料,但是制造工艺上与普通磷酸铁锂电池大不相同。

比亚迪开发的“刀片电池”并不是说整个电池像刀片,而是在电池内部看上去就像一堆排列整齐的裁纸刀。

在每块“刀片电池”内,都包含有多个“刀片”。而每一个刀片里又被分成很多个容纳腔,每个容纳腔里都包含一个电芯,整个刀片就是由是多个极芯串联而成的模组。

普通动力电池由电池单体(CELL)、电池模组(Battery Module)和电池包(Pack)三部分组成,真正产生电能的部分占比不高,而刀片电池则无视了传统电池固有的模组概念,直接将单体电池拉长,固定在电池包的边框上。在刀片电池里,电池单体成为了结构件的一部分,既是供电部件,又是电池包的梁。

通过这种结构,刀片电池的能量密度相比普通磷酸铁锂电池大大提升,空间利用率大大提升,在车内空间内可以放置更多的电池,提升新能源汽车的续航。

通常俩说,磷酸铁锂电池比三元电池安全得多,三元锂电池的自燃温度是200℃,到达这个温度时,三元锂电池的正极材料就会开始分解产生氧气,氧气遇到电池内部易燃的电解液,在高温下很容易自燃自爆。而且普通的灭火方式无效。一块电池起火会让整个电池组迅速爆炸起火,能量惊人

磷酸铁锂电池的自燃温度则是500-800℃,在充放电时也不会释放氧气,因此在被刺穿时也只会冒烟,没有明火。要安全一些。

而比亚迪的刀片电池通过特殊结构,让散热面积更大,热量不容易在电路上集中,在遇到最极端的刺穿短路以后,也能保持稳定的温度,不会出现自燃。

同时,这种一体化支撑结构相当坚固,汽车能够遇到的意外情况,比亚迪都测试过。

80赫兹以上剧烈震动,模拟超级颠簸的路面。刀片电池没有问题。

60g碰撞加速度,相当于高速刚性撞墙(车撞车,是双方车吸能,G值不会那么高)“刀片电池”的所有电池挨在一起的时候就变成一个整体,不会发生散架的情况,确保安全。

最大挤压力100-800kN的挤压,模拟汽车被前后车包了饺子,前后撞击,结果刀片电池包仅轻微变形。

正面抗压,刀片电池在抗压强度上其最大承受力为445kN,模拟汽车被45吨大卡车碾过,电池组在这个压力下能够正常工作供电。

就是说,刀片电池这种特殊结构对于电动车使用的环境来说,几乎绝对安全,你很难在日常驾驶中,找到一种能让刀片电池出问题的工况。

这是比亚迪佩刀安天下的底气。

为什么是比亚迪?

用特殊结构,优化磷酸铁锂电池,提高能量密度,降低安全性,这个东西似乎没有什么技术含量,窗户纸一捅就破。

但是,为什么只有比亚迪量产了刀片电池,并且用到了量产车上了呢?

原因很简单,看起来容易做起来难,刀片电池这种结构需要精密加工,工艺有一点问题,就不能保证良率。

而比亚迪除了在电池技术上的积累以外,还有制造生产线的能力。比亚迪的电池厂是全智能化的,一个车间只要十几个人。

比亚迪有一个专门制造装备的部门,可以根据需要自己设计制造生产线。

疫情期间,比亚迪的这个部门去口罩厂参观了一圈,三天出图纸,七天出设备,很快就能造口罩和熔喷布,最高峰一天产一亿口罩。而且这个生产线设计出来就是精度最高的口罩生产线。

有这种装备制造部门,比亚迪有了刀片电池的创意,就可以自己来设计设备和工艺流程,把刀片电池做成成品。

各种瑕疵,可以通过生产线不断调整来解决,量产出产品可以通过自己的车试验来验证。

比亚迪的垂直整合很强大,比亚迪曾经有除了玻璃和轮胎全部自造的历史。这种整合能力,让比亚迪能把刀片电池这种优势方案快速量产,而其他厂商知道原理,也难以量产出产品。

所以,是比亚迪造了刀片电池。

比亚迪全系“佩刀”对业界的影响

新能源汽车行业,追求续航里程,降低安全要求是比较冒险的行为。只要一次比较重大的事故,就可以影响电动车行业的发展。

国家对商用车比较重视安全,公交车不使用三元锂电池。未来随着大众安全意识的觉醒,比亚迪的新能源汽车也会得到更多的认可,比亚迪刀片电池的优势会被更多的厂商认识。

王总说得好,安全才是一辆电动车最大的豪华。

现在已经有厂商(红旗已经确定,其他国内外厂商在排队)找到比亚迪要求供货,这是好事。

另外,磷酸铁锂电池的循环次数多,高倍率放电性能好。

刀片电池的存储寿命和循环寿命可以保证长的8年甚至更长时间的使用,50万公里甚至100万公里更长里程的使用。

高倍率充放电一方面可以用小电池支持大电机,有更好的加速,所以汉有3.9秒的百公里加速,瞬间最大功率可达363kW。另外一方面可以做快充,目前刀片电池用33分钟就可以将电量从10%充到80%。解决充电时间长的问题。

刀片电池技术,给比亚迪的新车提供了坚实的基础。

比亚迪前一段公布了DM-I技术,这种技术结合刀片电池,会成为新能源汽车的未来趋势。

插电混动依靠油耗和动力优势,替代燃油车是有可能的。比亚迪的刀片电池未来会有广阔的市场,比亚迪的新能源汽车也会有广泛的发展空间。

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标签:比亚迪

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